金属製板材の接合構造
【課題】金属製板材同士を少なくとも接着剤によって接合した金属製板材の接合構造において、金属製板材としての合金化溶融亜鉛めっき鋼板材の合金化溶融亜鉛めっき層が素地鋼板との界面から剥離するのを効率的に抑制する。
【解決手段】合金化溶融亜鉛めっき層１１ｂ，１２ｆの表面の接着剤塗布部１１ｃ，１２ｇに、接着剤２の長さ方向に延びる条痕１１ｄ，１２ｈを形成する。
【解決手段】合金化溶融亜鉛めっき層１１ｂ，１２ｆの表面の接着剤塗布部１１ｃ，１２ｇに、接着剤２の長さ方向に延びる条痕１１ｄ，１２ｈを形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製板材同士を少なくとも接着剤によって接合した金属製板材の接合構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属製板材同士を少なくとも接着剤によって接合した金属製板材の接合構造が従来技術として知られている。車両の車体や家電などにおいては、軽量化や高強度化、防錆などの観点から、金属製板材として様々なものが用いられている。特に、車体では、金属製板材として、用途が多岐にわたり且つ長期間使用しても初期の品質が維持されるものが要求される。
【０００３】
この要求を満たすため、車体においては、金属製板材として溶融亜鉛めっき鋼板材（ＧＩめっき鋼板材）が以前から用いられてきたが、近年では、溶融亜鉛めっき鋼板材を所定の条件で熱処理することにより、めっき層中の亜鉛と鋼板母材成分の鉄とを合金化させた合金化溶融亜鉛めっき鋼板材（ＧＡめっき鋼板材）が用いられるケースが増加している。この合金化溶融亜鉛めっき鋼板材を用いれば、上述のように合金化させたことにより合金化溶融亜鉛めっき層の耐食性が向上し、また、他の金属製板材とスポット溶接した場合、ＧＩめっき鋼板材と比較して、スポット溶接用の電極の汚れや損耗が少なく、生産性に悪影響を及ぼしにくい。
【０００４】
しかしながら、例えば、特許文献１に示されるように、そのように合金化されることによりΓ相が生成して、このΓ相が比較的脆弱であるため、合金化溶融亜鉛めっき層が鋼板母材との界面から剥離しやすいという問題がある。
【０００５】
この問題を解決するため、特許文献１のものでは、合金化溶融亜鉛めっき鋼板材において、平均クラック幅が０．００１〜５．０μｍの微小クラックがクラック面積分率で５〜８０％の密度で存在する亜鉛系合金電気めっき薄膜層を下地層として形成している。
【０００６】
特許文献２のものでは、合金化溶融亜鉛めっき層の直下の鋼板母材表面に粒界酸化層由来のクラックを生じさせることにより、合金化溶融亜鉛めっき層と鋼板母材との密着性を上げようとしている。
【０００７】
特許文献３のものでは、亜鉛めっきではないが、ニッケルめっきを施した鋼板を電解エッチングしてその表面に素地鋼板とニッケルめっき被膜とが混在して露出した粗面化鋼板を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−１７１３９１号公報
【特許文献２】特開平９−３１６１９号公報
【特許文献３】特開２００４−３０７９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１のものでは、亜鉛系合金電気めっき薄膜層は合金化溶融亜鉛めっき層の下地であるため、合金化溶融亜鉛めっき層にΓ相が存在していることに変わりはなく、合金化溶融亜鉛めっき鋼板材を接着剤によって他の金属製板材と接合した場合、脆弱なΓ相によって合金化溶融亜鉛めっき層が鋼板母材の界面から剥離してしまう虞がある。
【００１０】
また、特許文献２及び３のものは、鋼板材全体を上述のような性状に処理したものであるため、そのような鋼板材を部分的に接着剤によって他の金属製板材と接合した場合、鋼板材に無駄な処理面が残ることになり、これは効率的ではない。
【００１１】
さらに、特許文献１及び２に示すクラックは、厳しい腐食環境下に置かれる、金属製板材の端縁部にも形成されるため、防錆上、好ましくない。
【００１２】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、金属製板材同士を少なくとも接着剤によって接合した金属製板材の接合構造において、金属製板材としての合金化溶融亜鉛めっき鋼板材の合金化溶融亜鉛めっき層が素地鋼板との界面から剥離するのを効率的に抑制することにある。また、防錆性を確保することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
第１の発明は、金属製板材同士を少なくとも接着剤によって接合した金属製板材の接合構造であって、上記金属製板材のうち少なくとも一方は、素地鋼板の表面に合金化溶融亜鉛めっき層が形成された合金化溶融亜鉛めっき鋼板材であり、上記合金化溶融亜鉛めっき層の表面における上記接着剤の塗布部分には、該接着剤の長さ方向に延びる溝及び上記接着剤の長さ方向に列状に並ぶ複数の穴のうち少なくとも一方からなる孔部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
これによれば、合金化溶融亜鉛めっき層の表面における接着剤の塗布部分に、接着剤の長さ方向に延びる溝及び接着剤の長さ方向に列状に並ぶ複数の穴のうち少なくとも一方からなる孔部を形成しているので、この孔部には接着剤が充填されることになる。そして、合金化溶融亜鉛めっき層が素地鋼板との界面から剥離すると、接着剤は強度や伸び性が比較的高いので、孔部に充填された接着剤がその剥離の妨げとなり、剥離が一気に起こらない。
【００１５】
また、合金化溶融亜鉛めっき層の表面における接着剤の塗布部分に孔部を形成しているので、合金化溶融亜鉛めっき層の表面における接着剤の塗布部分以外の部分にも孔部を形成する場合と比較して、無駄な孔部を少なくすることができる。
【００１６】
以上により、合金化溶融亜鉛めっき層が素地鋼板との界面から剥離するのを効率的に抑制することができる。
【００１７】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記孔部は、上記接着剤の長さ方向と平行に延びて上記合金化溶融亜鉛めっき層の表面から上記素地鋼板の表面まで達するもの及び上記接着剤の長さ方向に対して所定角度傾斜して延びて上記合金化溶融亜鉛めっき層の表面から上記素地鋼板の表面まで達するもののうち少なくとも一方からなることを特徴とするものである。
【００１８】
これによれば、孔部は、合金化溶融亜鉛めっき層の表面から素地鋼板の表面まで達するものからなるので、孔部に充填された接着剤は、合金化溶融亜鉛めっき層の表面から素地鋼板の表面まで達することになる。このため、孔部に充填された接着剤が確実に合金化溶融亜鉛めっき層の剥離の妨げとなり、合金化溶融亜鉛めっき層が素地鋼板との界面から剥離するのを確実に抑制することができる。尚、強度向上のメカニズムについては、以下に示す実施例のデータに基づいて後述する。
【００１９】
第３の発明は、上記第１又は２の発明において、上記孔部は、その密度が上記接着剤の幅方向両端側が中央側よりも高くなるように複数形成されていることを特徴とするものである。
【００２０】
ところで、合金化溶融亜鉛めっき鋼板材では、荷重をかけると、接着剤の幅方向両端側に応力分布が高度に局在化する。
【００２１】
ここで、本発明によれば、孔部を、その密度が接着剤の幅方向両端側が中央側よりも高くなるように複数形成しているので、接着剤の幅方向両端側の孔部の数が比較的多くなり、接着剤の幅方向両端側に応力分布が高度に局在化するのを抑制することができる。
【００２２】
第４の発明は、上記第１又は２の発明において、上記孔部は、その密度が上記接着剤の幅方向中央側が両端側よりも高くなるよう複数形成されていることを特徴とするものである。
【００２３】
ところで、合金化溶融亜鉛めっき鋼板材では、接着剤の幅方向両端側が中央側よりも厳しい腐食環境下に置かれる。
【００２４】
ここで、本発明によれば、孔部を、その密度が接着剤の幅方向中央側が両端側よりも高くなるよう複数形成しているので、厳しい腐食環境下に置かれる、接着剤の幅方向両端側の、孔部の数が比較的少なくなり、接着剤の幅方向両端側の素地鋼板の露出が比較的少なくなる。このため、防錆性を確保することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、合金化溶融亜鉛めっき層の表面における接着剤の塗布部分に、接着剤の長さ方向に延びる溝及び接着剤の長さ方向に列状に並ぶ複数の穴のうち少なくとも一方からなる孔部を形成しているので、この孔部には接着剤が充填されることになり、そして、合金化溶融亜鉛めっき層が素地鋼板との界面から剥離すると、接着剤は強度や伸び性が比較的高いので、孔部に充填された接着剤がその剥離の妨げとなり、剥離が一気に起こらず、また、合金化溶融亜鉛めっき層の表面における接着剤の塗布部分に孔部を形成しているので、合金化溶融亜鉛めっき層の表面における接着剤の塗布部分以外の部分にも孔部を形成する場合と比較して、無駄な孔部を少なくすることができ、以上により、合金化溶融亜鉛めっき層が素地鋼板との界面から剥離するのを効率的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る金属製板材の接合構造を備えた車体の斜視図である。
【図２】フロアパネルとサイドシル及びセンターピラーとの接合部を車室側から見た斜視図である。
【図３】フロアパネルの側端フランジとサイドシルインナの下端フランジとの接合部を車両前後方向と直角をなす平面に沿って切った断面図である。
【図４】フロアパネル側端フランジの合金化溶融亜鉛めっき層の表面における接着剤が塗布される部分に形成された条痕を示す平面図である。
【図５】条痕の変形例を示す図である。
【図６】条痕の変形例を示す図である。
【図７】条痕の変形例を示す図である。
【図８】条痕の変形例を示す図４相当図である。
【図９】条痕の変形例を示す図４相当図である。
【図１０】条痕の変形例を示す図４相当図である。
【図１１】孔部を示す図である。
【図１２】実施例及び比較例に係る試験片を示す図であり、（ａ）は、その平面図、（ｂ）は、その側面図である。
【図１３】実施例１に係る線状痕を示す平面図である。
【図１４】実施例２に係る線状痕を示す平面図である。
【図１５】実施例３に係る線状痕を示す平面図である。
【図１６】実施例４に係る線状痕を示す平面図である。
【図１７】実施例５に係る線状痕を示す平面図である。
【図１８】実施例及び比較例に係る試験片に対して行った引張りせん断強度試験を示す説明図である。
【図１９】実施例２及び比較例１に係る試験片の荷重変位曲線を示すグラフ図である。
【図２０】試験片の、荷重差分と変位との関係を示すグラフ図であり、（ａ）は、実施例２に係るものを、（ｂ）は、比較例１に係るものを、それぞれ示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２８】
図１は、本発明の実施形態に係る金属製板材の接合構造を備えた車体の斜視図であり、この車体１は、ルーフ１０と、フロアパネル１１（金属製板材）と、このフロアパネル１１の車幅方向両端縁部にそれぞれ結合されたサイドシル１２（図１では車両左側のもののみ図示）と、ルーフ１０とサイドシル１２との間に立設されたセンターピラー１３（図１では車両左側のもののみ図示）とを備えており、このセンターピラー１３の上端部はルーフサイドレール（不図示）に、その下端部はサイドシル１２に、それぞれ結合されている。ルーフ１０、フロアパネル１１、サイドシル１２、及びセンターピラー１３は、いずれも、素地鋼板の表面全体に合金化溶融亜鉛めっき層（以下、ＧＡめっき層ともいう）が形成された合金化溶融亜鉛めっき鋼板材（以下、ＧＡめっき鋼板材ともいう）からなる。
【００２９】
図２は、フロアパネル１１と車両右側のサイドシル１２及びセンターピラー１３との接合部を車室側から見た斜視図であり、サイドシル１２は車幅方向外側に配置されたサイドシルアウタ１２ａと車幅方向内側に配置されたサイドシルインナ１２ｂ（金属製板材）とで、センターピラー１３は車幅方向外側に配置されたセンターピラーアウタ１３ａと車幅方向内側に配置されたセンターピラーインナ１３ｂとで、それぞれ構成されている。
【００３０】
センターピラーアウタ１３ａの下端部はサイドシルアウタ１２ａに接合されている一方、センターピラーインナ１３ｂの下端部はサイドシルアウタ１２ａとサイドシルインナ１２ｂとの間に挟持されていて、サイドシルアウタ１２ａの上下両端縁部にそれぞれ一体形成された上端及び下端フランジ１２ｃ，１２ｄに接合されている。
【００３１】
サイドシルインナ１２ｂの下端縁部には、上下方向に延びる下端フランジ１２ｅが一体形成されており、この下端フランジ１２ｅにおける車幅方向内側の面は、フロアパネル１１の車幅方向両端縁部に上下方向に延びるようにそれぞれ一体形成された側端フランジ１１ａにおける車幅方向外側の面に接合されている。下端フランジ１２ｅ及び側端フランジ１１ａの長さ方向（長手方向）は車両前後方向に略一致している一方、その幅方向（短手方向）は上下方向に略一致している。
【００３２】
サイドシルインナ１２ｂの車幅方向内側の面及びフロアパネル１１の上面に跨って、ガセット１４がその外縁部に形成された外縁フランジ１４ａを介してスポット溶接で接合されている。
【００３３】
以下、フロアパネル１１の側端フランジ１１ａとサイドシルインナ１２ｂの下端フランジ１２ｅとの接合部について詳細に説明する。
【００３４】
フロアパネル１１の側端フランジ１１ａとサイドシルインナ１２ｂの下端フランジ１２ｅとは、接着剤２（図３を参照）及びスポット溶接（不図示）によってウエルドボンド接合されている。接着剤２は、フロアパネル１１の側端フランジ１１ａとサイドシルインナ１２ｂの下端フランジ１２ｅとの間にその長さ方向且つ幅方向略全体にわたって塗布されている。接着剤２の長さ方向（長手方向）は車両前後方向に略一致している一方、その幅方向（短手方向。接着剤２の長さ方向と直交する方向）は上下方向に略一致している。スポット溶接は、側端フランジ１１ａ及び下端フランジ１２ｅに対してその長さ方向に間隔を開けて複数箇所で行われている。
【００３５】
図３、図４に示すように、フロアパネル１１側端フランジ１１ａのＧＡめっき層１１ｂの表面における接着剤２が塗布される部分（即ち、接着剤が接触配置される部分。以下、接着剤塗布部という）１１ｃには、その接着剤塗布部１１ｃに接着剤２を塗布する前において、接着剤２の長さ方向（図３では紙面表裏方向）に延びる溝としての条痕１１ｄ（孔部）が複数形成されている。この条痕１１ｄは、接着剤２の長さ方向と平行に延びて接着剤塗布部１１ｃにおける接着剤２の長さ方向一端から他端まで達する直線状のものであって、ＧＡめっき層１１ｂの表面から素地鋼板１１ｅの表面（ＧＡめっき層１１ｂと素地鋼板１１ｅとの界面）まで達するものである。条痕１１ｄには、接着剤塗布部１１ｃに接着剤２を塗布した後において、接着剤２が充填される。以下、条痕１１ｄに充填された接着剤２を接着剤２０という。尚、図４では、図を見やすくするため、条痕１１ｄを線で図示している。以下に示す図５〜図１１、図１３〜図１６についても、同様である。
【００３６】
サイドシルインナ１２ｂ下端フランジ１２ｅのＧＡめっき層１２ｆの表面における接着剤２が塗布される部分（以下、接着剤塗布部という）１２ｇには、その接着剤塗布部１２ｇに接着剤２を塗布する前において、接着剤２の長さ方向（図３では紙面表裏方向）に延びる溝としての条痕１２ｈ（孔部）が複数形成されている。この条痕１２ｈは、上記条痕１１ｄと同様、接着剤２の長さ方向と平行に延びて接着剤塗布部１２ｇにおける接着剤２の長さ方向一端から他端まで達する直線状のものであって、ＧＡめっき層１２ｆの表面から素地鋼板１２ｉの表面（ＧＡめっき層１２ｆと素地鋼板１２ｉとの界面）まで達するものである。条痕１２ｈには、接着剤塗布部１２ｇに接着剤２を塗布した後において、接着剤２が充填される。以下、条痕１２ｈに充填された接着剤２を接着剤２１という。尚、図３では、フロアパネル１１側端フランジ１１ａ側の条痕１１ｄとサイドシルインナ１２ｂ下端フランジ１２ｅ側の条痕１２ｈとを対向配置しているが、接着剤２の幅方向にずらして配置してもよい。
【００３７】
ところで、フロアパネル１１の側端フランジ１１ａとサイドシルインナ１２ｂの下端フランジ１２ｅとの接合部では、その下部が上部よりも厳しい腐食環境下に置かれる。これは、その接合部の下部は雨水が溜まりやすいこと、接合部の下部は路面からの水の跳ね上がりを受けやすいことなどによる。そこで、条痕１１ｄ，１２ｈは、その密度が接着剤２の上端側が下端側よりも高くなるように（即ち、その数が接着剤２の上端側が下端側よりも多くなるように）形成されている。これによれば、厳しい腐食環境下に置かれる、接着剤２の下端側の、条痕１１ｄ，１２ｈの数が比較的少なくなり、接着剤２の下端側の、素地鋼板１１ｅ，１２ｉの露出が比較的少なくなる。このため、防錆性が確保される。
【００３８】
そして、車両衝突荷重などの荷重がフロアパネル１１の側端フランジ１１ａとサイドシルインナ１２ｂの下端フランジ１２ｅとの接合部にかかるなどして、ＧＡめっき層１１ｂ，１２ｆが、素地鋼板１１ｅ，１２ｉとの界面における接着剤塗布部１１ｃ，１２ｇの端縁部に対応する部分から剥離すると、接着剤２は強度や伸び性が比較的高いため、条痕１１ｄ，１２ｈに充填された接着剤２０，２１がその剥離の妨げとなり、剥離は一気に起こらない。特に、ＧＡめっき層１１ｂ，１２ｆが、素地鋼板１１ｅ，１２ｉとの界面における接着剤塗布部１１ｃ，１２ｇの幅方向端部に対応する部分からその幅方向に剥離すると、接着剤２の幅方向に並ぶ複数の条痕１１ｄ，１２ｈに充填された接着剤２０，２１がその剥離の妨げとなり、剥離は段階的に起こる。
【００３９】
−効果−
以上により、本実施形態によれば、合金化溶融亜鉛めっき層１１ｂ，１２ｆの表面の接着剤塗布部１１ｃ，１２ｇに、接着剤２の長さ方向に延びる条痕１１ｄ，１２ｈを形成しているので、この条痕１１ｄ，１２ｈには接着剤２が充填されることになる。そして、合金化溶融亜鉛めっき層１１ｂ，１２ｆが素地鋼板１１ｅ，１２ｉとの界面から剥離すると、接着剤２は強度や伸び性が比較的高いので、条痕１１ｄ，１２ｈに充填された接着剤２０，２１がその剥離の妨げとなり、剥離が一気に起こらない。
【００４０】
また、合金化溶融亜鉛めっき層１１ｂ，１２ｆの表面の接着剤塗布部１１ｃ，１２ｇに条痕１１ｄ，１２ｈを形成しているので、合金化溶融亜鉛めっき層１１ｂ，１２ｆの表面の接着剤塗布部１１ｃ，１２ｇ以外の部分にも条痕１１ｄ，１２ｈを形成する場合と比較して、無駄な条痕１１ｄ，１２ｈを少なくすることができる。
【００４１】
以上により、合金化溶融亜鉛めっき層１１ｂ，１２ｆが素地鋼板１１ｅ，１２ｉとの界面から剥離するのを効率的に抑制することができる。
【００４２】
また、条痕１１ｄ，１２ｈは、合金化溶融亜鉛めっき層１１ｂ，１２ｆの表面から素地鋼板１１ｅ，１２ｉの表面まで達するものからなるので、条痕１１ｄ，１２ｈに充填された接着剤２０，２１は、合金化溶融亜鉛めっき層１１ｂ，１２ｆの表面から素地鋼板１１ｅ，１２ｉの表面まで達することになる。このため、条痕１１ｄ，１２ｈに充填された接着剤２０，２１が確実に合金化溶融亜鉛めっき層１１ｂ，１２ｆの剥離の妨げとなり、合金化溶融亜鉛めっき層１１ｂ，１２ｆが素地鋼板１１ｅ，１２ｉとの界面から剥離するのを確実に抑制することができる。
【００４３】
（その他の実施形態）
上記実施形態では、本発明に係る金属製板材の接合構造を、フロアパネル１１の側端フランジ１１ａとサイドシルインナ１２ｂの下端フランジ１２ｅとの接合部に適用しているが、これに限らない。例えば、この接合部以外の、車体パネル部材の端面と車体フレーム部材のフランジとの接合部や、ダッシュパネルの後端部とフロアパネルの前端部との接合部等、車体パネル部材の端面同士の接合部、ルーフサイドレールやサイドシル等の閉断面構造をなす車体部材を構成する構成部材のフランジ同士の接合部などに適用してもよい。あるいは、家電部材など、車体部材以外の部材の接合部に適用してもよい。
【００４４】
また、上記実施形態では、フロアパネル１１の側端フランジ１１ａとサイドシルインナ１２ｂの下端フランジ１２ｅとを接着剤２及びスポット溶接によってウエルドボンド接合しているが、フロアパネル１１の側端フランジ１１ａとサイドシルインナ１２ｂの下端フランジ１２ｅとを少なくとも接着剤２によって接合すればよい。これによれば、上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００４５】
また、上記実施形態では、フロアパネル１１及びサイドシルインナ１２ｂの両方をＧＡめっき鋼板材で構成しているが、それらのうち一方のみをＧＡめっき鋼板材で構成してもよい。
【００４６】
また、上記実施形態では、条痕１１ｄ，１２ｈを、フロアパネル１１の側端フランジ１１ａの接着剤塗布部１１ｃ及びサイドシルインナ１２ｂの下端フランジ１２ｅの接着剤塗布部１２ｇにそれぞれ形成しているが、それらのうち一方のみに形成してもよい。
【００４７】
また、上記実施形態では、条痕１１ｄ，１２ｈは、接着剤２の長さ方向に延びる直線状のものであるが、これに限らない。例えば、図５に示すように、条痕１１ｄ，１２ｈは、接着剤２の長さ方向に延びる波状のものであってもよい。あるいは、図６に示すように、条痕１１ｄ，１２ｈは、接着剤２の長さ方向に延びるジグサグ状のものであってもよい。あるいは、図７に示すように、条痕１１ｄ，１２ｈは、接着剤２の長さ方向に延びる連続ループ状のものであってもよい。
【００４８】
また、上記実施形態では、条痕１１ｄ，１２ｈは、接着剤２の長さ方向と平行に延びるものであるが、接着剤２の長さ方向に対して所定角度傾斜して延びるものであってもよい。あるいは、それらが混在してもよい。例えば、図８に示すように、フロアパネル１１の側端フランジ１１ａの条痕を、接着剤２の長さ方向と平行に延びる直線状の２本の条痕１１ｆと、これらの条痕１１ｆ，１１ｆの間に接着剤２の長さ方向に列状に並ぶ、条痕１１ｆと交差しないＸ状の複数の条痕１１ｇとで構成してもよい。このＸ状の条痕１１ｇは、接着剤２の長さ方向に対してその幅方向一方側に所定角度傾斜して延びる直線状の１本の条痕１１ｈと、接着剤２の長さ方向に対してその幅方向他方側に上記所定角度傾斜して延びる直線状の１本の条痕１１ｉとからなる。尚、サイドシルインナ１２ｂの下端フランジ１２ｅの条痕については、図示省略するが、図８に示す条痕１１ｆ，１１ｇと同様の構成である。このように、接着剤２の長さ方向と平行に延びる条痕１１ｆと接着剤２の長さ方向に対して所定角度傾斜して延びる条痕１１ｈ，１１ｉとが混在すれば、ＧＡめっき層１１ｂ，１２ｆが素地鋼板１１ｅ，１２ｉとの界面からあるゆる方向に剥離しても、その剥離を抑制することができる。
【００４９】
また、上記実施形態では、条痕１１ｄ，１２ｈを、その密度が接着剤２の上端側が下端側よりも高くなるように形成しているが、これに限らない。例えば、図９に示すように、条痕１１ｄを、その密度が接着剤２の幅方向両端側が中央側よりも高くなるように（即ち、その数が接着剤２の幅方向両端側が中央側よりも多くなるように）形成してもよい。尚、条痕１２ｈについては、図示省略するが、図９に示す条痕１１ｄと同様の構成である。これによれば、条痕１１ｄ，１２ｈを、その密度が接着剤２の幅方向両端側が中央側よりも高くなるように複数形成しているので、接着剤２の幅方向両端側の条痕１１ｄ，１２ｈの数が比較的多くなり、接着剤２の幅方向両端側に応力分布が高度に局在化するのを抑制することができる。
【００５０】
あるいは、図１０に示すように、条痕１１ｄを、その密度が接着剤２の幅方向中央側が両端側よりも高くなるように（即ち、その数が接着剤２の幅方向中央側が両端側よりも多くなるように）形成してもよい。尚、条痕１２ｈについては、図示省略するが、図１０に示す条痕１１ｄと同様の構成である。これによれば、条痕１１ｄ，１２ｈを、その密度が接着剤２の幅方向中央側が両端側よりも高くなるよう複数形成しているので、厳しい腐食環境下に置かれる、接着剤２の幅方向両端側の、条痕１１ｄ，１２ｈの数が比較的少なくなり、接着剤２の幅方向両端側の素地鋼板１１ｅ，１２ｉの露出が比較的少なくなる。このため、防錆性を確保することができる。
【００５１】
また、上記実施形態では、フロアパネル１１の側端フランジ１１ａの接着剤塗布部１１ｃ及びサイドシルインナ１２ｂの下端フランジ１２ｅの接着剤塗布部１２ｇに条痕１１ｄ，１２ｈをそれぞれ形成しているが、図１１に示すように、接着剤２の長さ方向に列状に並ぶ複数の穴１１ｊ，１２ｊからなる孔部１１ｋ，１２ｋをそれぞれ形成してもよい。図１１に示す穴１１ｊ，１２ｊは、接着剤２の長さ方向と平行に延びるものである。さらに、条痕１１ｄ，１２ｈと孔部１１ｋ，１２ｋとを混在形成してもよい。これらによれば、上記実施形態と同様の効果が得られる。尚、図１１に示す孔部１１ｋ，１２ｋは、接着剤２の長さ方向と平行に延びるものであるが、これに限らず、例えば、接着剤２の長さ方向に対して所定角度傾斜して延びるものであってもよい。
【００５２】
また、上記実施形態では、条痕１１ｄ，１２ｈは、ＧＡめっき層１１ｂ，１２ｆの表面から素地鋼板１１ｅ，１２ｉの表面まで達するものであるが、素地鋼板１１ｅ，１２ｉの表面まで達していなくてもよい。尚、上記孔部１１ｋ，１２ｋについても、同様である。但し、ＧＡめっき層１１ｂ，１２ｆが素地鋼板１１ｅ，１２ｉとの界面から剥離するのを抑制する観点からは、素地鋼板１１ｅ，１２ｉの表面まで達するのが望ましい。
【００５３】
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。
【００５４】
このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【実施例】
【００５５】
以下、本発明に係る金属製板材の接合構造を具体的に説明する。
【００５６】
（ＧＡめっき鋼板材同士の接合）
まず、２枚のＧＡめっき鋼板材同士を接着剤によって接合した金属製板材の接合構造について説明する。
【００５７】
＜試験片＞
実施例１〜５及び比較例１の試験片として、図１２に示すように、２枚のＧＡめっき鋼板材のうち一方のＧＡめっき鋼板材の板長さ方向一端部と他方のＧＡめっき鋼板材の板長さ方向一端部とを接着剤によって接合したものを、それぞれ５つずつ準備した。
【００５８】
上記ＧＡめっき鋼板材として、日本鉄鋼連盟規格のＪＡＣ２７０Ｅであって、板長さが１００ｍｍ、板幅が２５ｍｍ、板厚が０．８ｍｍ、片面あたりのめっき目付量が５５ｇ／ｍ２のものを用いた。ＧＡめっき鋼板材の表面における接着剤の塗布面（以下、接着剤塗布面という）の、板長さ方向の長さを１２．５ｍｍと、板幅方向の長さを２５ｍｍとした。つまり、板方向長さを接着剤の幅方向と、板幅方向を接着の長さ方向と、それぞれ一致させた。
【００５９】
上記接着剤として、エポキシ系熱硬化型接着剤（セメダインヘンケル社製）を用いた。接着剤の層厚を０．３ｍｍとした。接着剤を塗布した後、上記試験片をオーブンにおいて１６０℃で２５分加熱することにより、接着剤を加熱硬化した。
【００６０】
＜線状痕＞
実施例１〜５の両ＧＡめっき鋼板材の接着剤塗布面には、それぞれ、これらの接着剤塗布面に接着剤を塗布する前において、ＧＡめっき層の表面から素地鋼板の表面まで達する、比較的太い線状痕（傷）をカッターナイフで付けた。
【００６１】
−実施例１−
実施例１の線状痕として、以下のようなものを付けた。つまり、図１３に示すように、接着剤の長さ方向と平行に延びて接着剤塗布面における接着剤の長さ方向一端から他端まで達する直線状の４本の線状痕を、互いに接着剤の幅方向に等間隔で付けた。
【００６２】
−実施例２−
実施例２の線状痕として、以下のようなものを付けた。つまり、図１４に示すように、接着剤塗布面における接着剤の幅方向両端からその幅方向内側に４ｍｍ入った部分に、それぞれ、接着剤の長さ方向と平行に延びて接着剤塗布面における接着剤の長さ方向一端から他端まで達する直線状の線状痕を１本ずつ付けた。これらの直線状の線状痕の間に、直線状の線状痕と交差しないＸ状の４つの線状痕を、互いに接着剤の長さ方向に等間隔で付けた。このＸ状の線状痕を、接着剤の長さ方向に対してその幅方向一方側に所定角度傾斜して延びる直線状の１本の線状痕と、接着剤の長さ方向に対してその幅方向他方側に上記所定角度傾斜して延びる直線状の１本の線状痕とで構成した。尚、上記所定角度は、４５°よりも小さい角度である。
【００６３】
−実施例３−
実施例３の線状痕として、以下のようなものを付けた。つまり、図１５に示すように、接着剤塗布面における接着剤の幅方向両端からその幅方向内側に４ｍｍ入った部分までの領域（即ち、接着剤塗布面における接着剤の幅方向両端部）に、それぞれ、接着剤の長さ方向と平行に延びて接着剤塗布面における接着剤の長さ方向一端から他端まで達する直線状の３本の線状痕を、互いに接着剤の幅方向に等間隔で付けた。
【００６４】
−実施例４−
実施例４の線状痕として、以下のようなものを付けた。つまり、図１６に示すように、接着剤塗布面における接着剤の幅方向両端からその幅方向内側に４ｍｍ入った部分までの領域に、それぞれ、接着剤の長さ方向に対してその幅方向一方側に所定角度傾斜して延びて接着剤塗布面における接着剤の長さ方向一端から他端まで達する直線状の第１線状痕を１本ずつ付けた。上記領域に、それぞれ、接着剤の長さ方向に対してその幅方向他方側に上記所定角度傾斜して延びて第１線状痕と交差する直線状の第２線状痕を３本ずつ、互いに接着剤の長さ方向且つ幅方向に等間隔で付けた。第２線状痕の、接着剤長さ方向の長さを８〜１０ｍｍと、相隣り合う第２線状痕の、接着剤長さ方向の距離を３〜５ｍｍとした。
【００６５】
−実施例５−
実施例５の線状痕として、以下のようなものを付けた。つまり、図１７に示すように、接着剤塗布面における接着剤の幅方向中央部に、長軸方向が接着剤の幅方向に一致する楕円状の４つの線状痕を、互いに接着剤の長さ方向に等間隔で付けた。これらの楕円状の線状痕の間に、それぞれ、Ｘ状の線状痕を３つずつ、互いに接着剤の幅方向に等間隔で付けた。このＸ状の線状痕を、接着剤の長さ方向に対してその幅方向一方側に所定角度傾斜して延びる直線状の１本の線状痕と、接着剤の長さ方向に対してその幅方向他方側に上記所定角度傾斜して延びる直線状の１本の線状痕とで構成した。
【００６６】
−比較例１−
比較例１の両ＧＡめっき鋼板材の接着剤塗布面には、線状痕を付けなかった。
【００６７】
＜試験＞
図１８に示すように、実施例１〜５及び比較例１の各試験片に対して、試験片を構成する２枚のＧＡめっき鋼板材をそれぞれ接着剤の幅方向外側に引っ張る引張りせん断強度試験を行った。この引張りせん断強度試験のチャック間距離を１００ｍｍと、引張り速度を１０ｍｍ／ｍｉｎとした。
【００６８】
引張りせん断強度試験の結果に基づいて、実施例１〜５及び比較例１の各試験片の、ラップシェア強度及び接合部が破断するまでの吸収エネルギーを算出した。これらの算出値に基づいて、実施例１〜５及び比較例１の試験片の、ラップシェア強度及び吸収エネルギーの平均値を算出した。尚、吸収エネルギーは、後述する荷重変位曲線の積分値に相当するものである。
【００６９】
また、引張りせん断強度試験の結果に基づいて、実施例１〜５及び比較例１の試験片の接合部の荷重変位曲線を求めた。これらの荷重変位曲線に基づいて、実施例１〜５及び比較例１の試験片の接合部の、荷重差分と変位との関係を求めた。
【００７０】
荷重差分と変位との関係は、以下のように求める。つまり、ｉ番目の変位をＸｉと、ｉ番目の荷重をＦｉと、ｉ＋１番目の変位をＸｉ＋１と、ｉ＋１番目の荷重をＦｉ＋１と、ｉ番目の荷重差分をΔＦｉとすると、ΔＦｉは、以下の式で示される。
ΔＦｉ＝Ｆｉ＋１−Ｆｉ
【００７１】
そして、ΔＦｉをＸｉに対してプロットしたグラフを作成する。尚、ΔＦｉとΔＦｉ＋１との時間間隔は、２００ｍｓｅｃである。
【００７２】
＜試験結果＞
【表１】
【００７３】
表１は、実施例１〜５及び比較例１の試験片の、ラップシェア強度及び吸収エネルギーの平均値を示す。表１から明らかなように、実施例１〜５のものは、比較例１のものよりも、ラップシェア強度及び吸収エネルギーの平均値のいずれも大きかった。
【００７４】
図１９は、実施例２及び比較例１の試験片の荷重変位曲線を示し、一点鎖線は、実施例２のものを、実線は、比較例１のものを、それぞれ示す。これらから明らかなように、実施例２のものは、比較例１のものよりも、接合部の破断時における荷重及び変位のいずれも大きかった。
【００７５】
図２０は、試験片の、荷重差分と変位との関係を示し、（ａ）は、実施例２のものを、（ｂ）は、比較例１のものを、それぞれ示す。図２０において、荷重差分がきわめて小さくなる直前は、ＧＡめっき層が荷重に耐えられず破壊した時と、荷重差分がきわめて小さくなった時は、そのめっき破壊部の素地鋼板が塑性変形した時と考えられる。図２０から明らかなように、実施例２のものでは、荷重差分がきわめて小さくなった時が複数回あったが、比較例１のものでは、荷重差分がきわめて小さくなった時は１回だけであった。このことから、線状痕を付けると、ＧＡめっき層全体が一気に素地鋼板との界面から剥離するのが抑制され（即ち、ＧＡめっき層が段階的に素地鋼板との界面から剥離するようになり）、ひいては、塑性変形能が比較的小さいＧＡめっき鋼板材の伸びが大きくなると考えられる。
【００７６】
尚、実施例１、３〜５の試験片の荷重変位曲線や荷重差分と変位との関係については、示していないが、実施例２の試験片の荷重変位曲線や荷重差分と変位との関係と同様の特徴を示した。
【００７７】
（ＧＡめっき鋼板材とアルミニウム合金板材との接合）
次に、１枚のＧＡめっき鋼板材と１枚のアルミニウム合金板材とを接着剤によって接合した金属製板材の接合構造について説明する。
【００７８】
＜試験片＞
実施例６及び比較例２の試験片として、ＧＡめっき鋼板材の板長さ方向一端部とアルミニウム合金板材の板長さ方向一端部とを接着剤によって接合したものを、それぞれ３つずつ準備した（図１２を参照）。
【００７９】
上記ＧＡめっき鋼板材として、上記実施例１〜５及び比較例１のＧＡめっき鋼板材と同様のものを用いた。ＧＡめっき鋼板材の接着剤塗布面の、板長さ方向の長さを１２．５ｍｍと、板幅方向の長さを２５ｍｍとした。
【００８０】
上記アルミニウム合金板材として、ＡＡ６０２０相当品であって、板長さが１００ｍｍ、板幅が２５ｍｍ、板厚が１．０ｍｍのものを用いた。アルミニウム合金板材の接着剤塗布面の、板長さ方向の長さを１２．５ｍｍと、板幅方向の長さを２５ｍｍとした。
【００８１】
上記接着剤として、上記実施例１〜５及び比較例１の接着剤と同様のものを用いた。接着剤の層厚を０．３ｍｍとした。接着剤を塗布した後、上記試験片をオーブンにおいて１６０℃で２５分加熱することにより、接着剤を加熱硬化した。
【００８２】
＜線状痕＞
−実施例６−
実施例６のＧＡめっき鋼板材の接着剤塗布面には、この接着剤塗布面に接着剤を塗布する前において、上記実施例２と同様の線状痕をカッターナイフで付けた。
【００８３】
−比較例−
比較例２のＧＡめっき鋼板材の接着剤塗布面には、線状痕を付けなかった。
【００８４】
＜試験＞
実施例６及び比較例２の各試験片に対して上記引張りせん断強度試験を行った（図１８を参照）。この引張りせん断強度試験のチャック間距離を１００ｍｍと、引張り速度を１０ｍｍ／ｍｉｎとした。
【００８５】
引張りせん断強度試験の結果に基づいて、実施例６及び比較例２の各試験片の、ラップシェア強度及び接合部が破断するまでの吸収エネルギーを算出し、これらの算出値に基づいて、実施例６及び比較例２の試験片の、ラップシェア強度及び吸収エネルギーの平均値を算出した。
【００８６】
また、引張りせん断強度試験の結果に基づいて、実施例６及び比較例２の試験片の接合部の荷重変位曲線を求めた。これらの荷重変位曲線に基づいて、実施例６及び比較例２の試験片の接合部の、荷重差分と変位との関係を求めた。
【００８７】
＜試験結果＞
【表２】
【００８８】
表２は、実施例６及び比較例２の試験片の、ラップシェア強度及び吸収エネルギーの平均値を示す。表２から明らかなように、実施例６のものは、比較例２のものよりも、ラップシェア強度及び吸収エネルギーの平均値のいずれも大きかった。
【００８９】
尚、実施例６の試験片の荷重変位曲線や荷重差分と変位との関係については、示していないが、上記実施例２の試験片の荷重変位曲線や荷重差分と変位との関係と同様の特徴を示した。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
以上説明したように、本発明にかかる金属製板材の接合構造は、金属製板材としての合金化溶融亜鉛めっき鋼板材の合金化溶融亜鉛めっき層が素地鋼板との界面から剥離するのを効率的に抑制することが必要な用途等に適用できる。
【符号の説明】
【００９１】
１１ フロアパネル（金属製板材、合金化溶融亜鉛めっき鋼板材）
１１ａ 側端フランジ
１１ｂ 合金化溶融亜鉛めっき層
１１ｃ 接着剤塗布部（接着剤の塗布部分）
１１ｄ 条痕（孔部、溝）
１１ｅ 素地鋼板
１１ｊ 穴
１１ｋ 孔部
１２ サイドシル
１２ｂ サイドシルインナ（金属製板材、合金化溶融亜鉛めっき鋼板材）
１２ｅ 下端フランジ
１２ｆ 合金化溶融亜鉛めっき層
１２ｇ 接着剤塗布部（接着剤の塗布部分）
１２ｈ 条痕（孔部、溝）
１２ｉ 素地鋼板
１２ｊ 穴
１２ｋ 孔部
２ 接着剤
２０，２１ 条痕に充填された接着剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製板材同士を少なくとも接着剤によって接合した金属製板材の接合構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属製板材同士を少なくとも接着剤によって接合した金属製板材の接合構造が従来技術として知られている。車両の車体や家電などにおいては、軽量化や高強度化、防錆などの観点から、金属製板材として様々なものが用いられている。特に、車体では、金属製板材として、用途が多岐にわたり且つ長期間使用しても初期の品質が維持されるものが要求される。
【０００３】
この要求を満たすため、車体においては、金属製板材として溶融亜鉛めっき鋼板材（ＧＩめっき鋼板材）が以前から用いられてきたが、近年では、溶融亜鉛めっき鋼板材を所定の条件で熱処理することにより、めっき層中の亜鉛と鋼板母材成分の鉄とを合金化させた合金化溶融亜鉛めっき鋼板材（ＧＡめっき鋼板材）が用いられるケースが増加している。この合金化溶融亜鉛めっき鋼板材を用いれば、上述のように合金化させたことにより合金化溶融亜鉛めっき層の耐食性が向上し、また、他の金属製板材とスポット溶接した場合、ＧＩめっき鋼板材と比較して、スポット溶接用の電極の汚れや損耗が少なく、生産性に悪影響を及ぼしにくい。
【０００４】
しかしながら、例えば、特許文献１に示されるように、そのように合金化されることによりΓ相が生成して、このΓ相が比較的脆弱であるため、合金化溶融亜鉛めっき層が鋼板母材との界面から剥離しやすいという問題がある。
【０００５】
この問題を解決するため、特許文献１のものでは、合金化溶融亜鉛めっき鋼板材において、平均クラック幅が０．００１〜５．０μｍの微小クラックがクラック面積分率で５〜８０％の密度で存在する亜鉛系合金電気めっき薄膜層を下地層として形成している。
【０００６】
特許文献２のものでは、合金化溶融亜鉛めっき層の直下の鋼板母材表面に粒界酸化層由来のクラックを生じさせることにより、合金化溶融亜鉛めっき層と鋼板母材との密着性を上げようとしている。
【０００７】
特許文献３のものでは、亜鉛めっきではないが、ニッケルめっきを施した鋼板を電解エッチングしてその表面に素地鋼板とニッケルめっき被膜とが混在して露出した粗面化鋼板を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−１７１３９１号公報
【特許文献２】特開平９−３１６１９号公報
【特許文献３】特開２００４−３０７９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１のものでは、亜鉛系合金電気めっき薄膜層は合金化溶融亜鉛めっき層の下地であるため、合金化溶融亜鉛めっき層にΓ相が存在していることに変わりはなく、合金化溶融亜鉛めっき鋼板材を接着剤によって他の金属製板材と接合した場合、脆弱なΓ相によって合金化溶融亜鉛めっき層が鋼板母材の界面から剥離してしまう虞がある。
【００１０】
また、特許文献２及び３のものは、鋼板材全体を上述のような性状に処理したものであるため、そのような鋼板材を部分的に接着剤によって他の金属製板材と接合した場合、鋼板材に無駄な処理面が残ることになり、これは効率的ではない。
【００１１】
さらに、特許文献１及び２に示すクラックは、厳しい腐食環境下に置かれる、金属製板材の端縁部にも形成されるため、防錆上、好ましくない。
【００１２】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、金属製板材同士を少なくとも接着剤によって接合した金属製板材の接合構造において、金属製板材としての合金化溶融亜鉛めっき鋼板材の合金化溶融亜鉛めっき層が素地鋼板との界面から剥離するのを効率的に抑制することにある。また、防錆性を確保することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
第１の発明は、金属製板材同士を少なくとも接着剤によって接合した金属製板材の接合構造であって、上記金属製板材のうち少なくとも一方は、素地鋼板の表面に合金化溶融亜鉛めっき層が形成された合金化溶融亜鉛めっき鋼板材であり、上記合金化溶融亜鉛めっき層の表面における上記接着剤の塗布部分には、該接着剤の長さ方向に延びる溝及び上記接着剤の長さ方向に列状に並ぶ複数の穴のうち少なくとも一方からなる孔部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
これによれば、合金化溶融亜鉛めっき層の表面における接着剤の塗布部分に、接着剤の長さ方向に延びる溝及び接着剤の長さ方向に列状に並ぶ複数の穴のうち少なくとも一方からなる孔部を形成しているので、この孔部には接着剤が充填されることになる。そして、合金化溶融亜鉛めっき層が素地鋼板との界面から剥離すると、接着剤は強度や伸び性が比較的高いので、孔部に充填された接着剤がその剥離の妨げとなり、剥離が一気に起こらない。
【００１５】
また、合金化溶融亜鉛めっき層の表面における接着剤の塗布部分に孔部を形成しているので、合金化溶融亜鉛めっき層の表面における接着剤の塗布部分以外の部分にも孔部を形成する場合と比較して、無駄な孔部を少なくすることができる。
【００１６】
以上により、合金化溶融亜鉛めっき層が素地鋼板との界面から剥離するのを効率的に抑制することができる。
【００１７】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記孔部は、上記接着剤の長さ方向と平行に延びて上記合金化溶融亜鉛めっき層の表面から上記素地鋼板の表面まで達するもの及び上記接着剤の長さ方向に対して所定角度傾斜して延びて上記合金化溶融亜鉛めっき層の表面から上記素地鋼板の表面まで達するもののうち少なくとも一方からなることを特徴とするものである。
【００１８】
これによれば、孔部は、合金化溶融亜鉛めっき層の表面から素地鋼板の表面まで達するものからなるので、孔部に充填された接着剤は、合金化溶融亜鉛めっき層の表面から素地鋼板の表面まで達することになる。このため、孔部に充填された接着剤が確実に合金化溶融亜鉛めっき層の剥離の妨げとなり、合金化溶融亜鉛めっき層が素地鋼板との界面から剥離するのを確実に抑制することができる。尚、強度向上のメカニズムについては、以下に示す実施例のデータに基づいて後述する。
【００１９】
第３の発明は、上記第１又は２の発明において、上記孔部は、その密度が上記接着剤の幅方向両端側が中央側よりも高くなるように複数形成されていることを特徴とするものである。
【００２０】
ところで、合金化溶融亜鉛めっき鋼板材では、荷重をかけると、接着剤の幅方向両端側に応力分布が高度に局在化する。
【００２１】
ここで、本発明によれば、孔部を、その密度が接着剤の幅方向両端側が中央側よりも高くなるように複数形成しているので、接着剤の幅方向両端側の孔部の数が比較的多くなり、接着剤の幅方向両端側に応力分布が高度に局在化するのを抑制することができる。
【００２２】
第４の発明は、上記第１又は２の発明において、上記孔部は、その密度が上記接着剤の幅方向中央側が両端側よりも高くなるよう複数形成されていることを特徴とするものである。
【００２３】
ところで、合金化溶融亜鉛めっき鋼板材では、接着剤の幅方向両端側が中央側よりも厳しい腐食環境下に置かれる。
【００２４】
ここで、本発明によれば、孔部を、その密度が接着剤の幅方向中央側が両端側よりも高くなるよう複数形成しているので、厳しい腐食環境下に置かれる、接着剤の幅方向両端側の、孔部の数が比較的少なくなり、接着剤の幅方向両端側の素地鋼板の露出が比較的少なくなる。このため、防錆性を確保することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、合金化溶融亜鉛めっき層の表面における接着剤の塗布部分に、接着剤の長さ方向に延びる溝及び接着剤の長さ方向に列状に並ぶ複数の穴のうち少なくとも一方からなる孔部を形成しているので、この孔部には接着剤が充填されることになり、そして、合金化溶融亜鉛めっき層が素地鋼板との界面から剥離すると、接着剤は強度や伸び性が比較的高いので、孔部に充填された接着剤がその剥離の妨げとなり、剥離が一気に起こらず、また、合金化溶融亜鉛めっき層の表面における接着剤の塗布部分に孔部を形成しているので、合金化溶融亜鉛めっき層の表面における接着剤の塗布部分以外の部分にも孔部を形成する場合と比較して、無駄な孔部を少なくすることができ、以上により、合金化溶融亜鉛めっき層が素地鋼板との界面から剥離するのを効率的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る金属製板材の接合構造を備えた車体の斜視図である。
【図２】フロアパネルとサイドシル及びセンターピラーとの接合部を車室側から見た斜視図である。
【図３】フロアパネルの側端フランジとサイドシルインナの下端フランジとの接合部を車両前後方向と直角をなす平面に沿って切った断面図である。
【図４】フロアパネル側端フランジの合金化溶融亜鉛めっき層の表面における接着剤が塗布される部分に形成された条痕を示す平面図である。
【図５】条痕の変形例を示す図である。
【図６】条痕の変形例を示す図である。
【図７】条痕の変形例を示す図である。
【図８】条痕の変形例を示す図４相当図である。
【図９】条痕の変形例を示す図４相当図である。
【図１０】条痕の変形例を示す図４相当図である。
【図１１】孔部を示す図である。
【図１２】実施例及び比較例に係る試験片を示す図であり、（ａ）は、その平面図、（ｂ）は、その側面図である。
【図１３】実施例１に係る線状痕を示す平面図である。
【図１４】実施例２に係る線状痕を示す平面図である。
【図１５】実施例３に係る線状痕を示す平面図である。
【図１６】実施例４に係る線状痕を示す平面図である。
【図１７】実施例５に係る線状痕を示す平面図である。
【図１８】実施例及び比較例に係る試験片に対して行った引張りせん断強度試験を示す説明図である。
【図１９】実施例２及び比較例１に係る試験片の荷重変位曲線を示すグラフ図である。
【図２０】試験片の、荷重差分と変位との関係を示すグラフ図であり、（ａ）は、実施例２に係るものを、（ｂ）は、比較例１に係るものを、それぞれ示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２８】
図１は、本発明の実施形態に係る金属製板材の接合構造を備えた車体の斜視図であり、この車体１は、ルーフ１０と、フロアパネル１１（金属製板材）と、このフロアパネル１１の車幅方向両端縁部にそれぞれ結合されたサイドシル１２（図１では車両左側のもののみ図示）と、ルーフ１０とサイドシル１２との間に立設されたセンターピラー１３（図１では車両左側のもののみ図示）とを備えており、このセンターピラー１３の上端部はルーフサイドレール（不図示）に、その下端部はサイドシル１２に、それぞれ結合されている。ルーフ１０、フロアパネル１１、サイドシル１２、及びセンターピラー１３は、いずれも、素地鋼板の表面全体に合金化溶融亜鉛めっき層（以下、ＧＡめっき層ともいう）が形成された合金化溶融亜鉛めっき鋼板材（以下、ＧＡめっき鋼板材ともいう）からなる。
【００２９】
図２は、フロアパネル１１と車両右側のサイドシル１２及びセンターピラー１３との接合部を車室側から見た斜視図であり、サイドシル１２は車幅方向外側に配置されたサイドシルアウタ１２ａと車幅方向内側に配置されたサイドシルインナ１２ｂ（金属製板材）とで、センターピラー１３は車幅方向外側に配置されたセンターピラーアウタ１３ａと車幅方向内側に配置されたセンターピラーインナ１３ｂとで、それぞれ構成されている。
【００３０】
センターピラーアウタ１３ａの下端部はサイドシルアウタ１２ａに接合されている一方、センターピラーインナ１３ｂの下端部はサイドシルアウタ１２ａとサイドシルインナ１２ｂとの間に挟持されていて、サイドシルアウタ１２ａの上下両端縁部にそれぞれ一体形成された上端及び下端フランジ１２ｃ，１２ｄに接合されている。
【００３１】
サイドシルインナ１２ｂの下端縁部には、上下方向に延びる下端フランジ１２ｅが一体形成されており、この下端フランジ１２ｅにおける車幅方向内側の面は、フロアパネル１１の車幅方向両端縁部に上下方向に延びるようにそれぞれ一体形成された側端フランジ１１ａにおける車幅方向外側の面に接合されている。下端フランジ１２ｅ及び側端フランジ１１ａの長さ方向（長手方向）は車両前後方向に略一致している一方、その幅方向（短手方向）は上下方向に略一致している。
【００３２】
サイドシルインナ１２ｂの車幅方向内側の面及びフロアパネル１１の上面に跨って、ガセット１４がその外縁部に形成された外縁フランジ１４ａを介してスポット溶接で接合されている。
【００３３】
以下、フロアパネル１１の側端フランジ１１ａとサイドシルインナ１２ｂの下端フランジ１２ｅとの接合部について詳細に説明する。
【００３４】
フロアパネル１１の側端フランジ１１ａとサイドシルインナ１２ｂの下端フランジ１２ｅとは、接着剤２（図３を参照）及びスポット溶接（不図示）によってウエルドボンド接合されている。接着剤２は、フロアパネル１１の側端フランジ１１ａとサイドシルインナ１２ｂの下端フランジ１２ｅとの間にその長さ方向且つ幅方向略全体にわたって塗布されている。接着剤２の長さ方向（長手方向）は車両前後方向に略一致している一方、その幅方向（短手方向。接着剤２の長さ方向と直交する方向）は上下方向に略一致している。スポット溶接は、側端フランジ１１ａ及び下端フランジ１２ｅに対してその長さ方向に間隔を開けて複数箇所で行われている。
【００３５】
図３、図４に示すように、フロアパネル１１側端フランジ１１ａのＧＡめっき層１１ｂの表面における接着剤２が塗布される部分（即ち、接着剤が接触配置される部分。以下、接着剤塗布部という）１１ｃには、その接着剤塗布部１１ｃに接着剤２を塗布する前において、接着剤２の長さ方向（図３では紙面表裏方向）に延びる溝としての条痕１１ｄ（孔部）が複数形成されている。この条痕１１ｄは、接着剤２の長さ方向と平行に延びて接着剤塗布部１１ｃにおける接着剤２の長さ方向一端から他端まで達する直線状のものであって、ＧＡめっき層１１ｂの表面から素地鋼板１１ｅの表面（ＧＡめっき層１１ｂと素地鋼板１１ｅとの界面）まで達するものである。条痕１１ｄには、接着剤塗布部１１ｃに接着剤２を塗布した後において、接着剤２が充填される。以下、条痕１１ｄに充填された接着剤２を接着剤２０という。尚、図４では、図を見やすくするため、条痕１１ｄを線で図示している。以下に示す図５〜図１１、図１３〜図１６についても、同様である。
【００３６】
サイドシルインナ１２ｂ下端フランジ１２ｅのＧＡめっき層１２ｆの表面における接着剤２が塗布される部分（以下、接着剤塗布部という）１２ｇには、その接着剤塗布部１２ｇに接着剤２を塗布する前において、接着剤２の長さ方向（図３では紙面表裏方向）に延びる溝としての条痕１２ｈ（孔部）が複数形成されている。この条痕１２ｈは、上記条痕１１ｄと同様、接着剤２の長さ方向と平行に延びて接着剤塗布部１２ｇにおける接着剤２の長さ方向一端から他端まで達する直線状のものであって、ＧＡめっき層１２ｆの表面から素地鋼板１２ｉの表面（ＧＡめっき層１２ｆと素地鋼板１２ｉとの界面）まで達するものである。条痕１２ｈには、接着剤塗布部１２ｇに接着剤２を塗布した後において、接着剤２が充填される。以下、条痕１２ｈに充填された接着剤２を接着剤２１という。尚、図３では、フロアパネル１１側端フランジ１１ａ側の条痕１１ｄとサイドシルインナ１２ｂ下端フランジ１２ｅ側の条痕１２ｈとを対向配置しているが、接着剤２の幅方向にずらして配置してもよい。
【００３７】
ところで、フロアパネル１１の側端フランジ１１ａとサイドシルインナ１２ｂの下端フランジ１２ｅとの接合部では、その下部が上部よりも厳しい腐食環境下に置かれる。これは、その接合部の下部は雨水が溜まりやすいこと、接合部の下部は路面からの水の跳ね上がりを受けやすいことなどによる。そこで、条痕１１ｄ，１２ｈは、その密度が接着剤２の上端側が下端側よりも高くなるように（即ち、その数が接着剤２の上端側が下端側よりも多くなるように）形成されている。これによれば、厳しい腐食環境下に置かれる、接着剤２の下端側の、条痕１１ｄ，１２ｈの数が比較的少なくなり、接着剤２の下端側の、素地鋼板１１ｅ，１２ｉの露出が比較的少なくなる。このため、防錆性が確保される。
【００３８】
そして、車両衝突荷重などの荷重がフロアパネル１１の側端フランジ１１ａとサイドシルインナ１２ｂの下端フランジ１２ｅとの接合部にかかるなどして、ＧＡめっき層１１ｂ，１２ｆが、素地鋼板１１ｅ，１２ｉとの界面における接着剤塗布部１１ｃ，１２ｇの端縁部に対応する部分から剥離すると、接着剤２は強度や伸び性が比較的高いため、条痕１１ｄ，１２ｈに充填された接着剤２０，２１がその剥離の妨げとなり、剥離は一気に起こらない。特に、ＧＡめっき層１１ｂ，１２ｆが、素地鋼板１１ｅ，１２ｉとの界面における接着剤塗布部１１ｃ，１２ｇの幅方向端部に対応する部分からその幅方向に剥離すると、接着剤２の幅方向に並ぶ複数の条痕１１ｄ，１２ｈに充填された接着剤２０，２１がその剥離の妨げとなり、剥離は段階的に起こる。
【００３９】
−効果−
以上により、本実施形態によれば、合金化溶融亜鉛めっき層１１ｂ，１２ｆの表面の接着剤塗布部１１ｃ，１２ｇに、接着剤２の長さ方向に延びる条痕１１ｄ，１２ｈを形成しているので、この条痕１１ｄ，１２ｈには接着剤２が充填されることになる。そして、合金化溶融亜鉛めっき層１１ｂ，１２ｆが素地鋼板１１ｅ，１２ｉとの界面から剥離すると、接着剤２は強度や伸び性が比較的高いので、条痕１１ｄ，１２ｈに充填された接着剤２０，２１がその剥離の妨げとなり、剥離が一気に起こらない。
【００４０】
また、合金化溶融亜鉛めっき層１１ｂ，１２ｆの表面の接着剤塗布部１１ｃ，１２ｇに条痕１１ｄ，１２ｈを形成しているので、合金化溶融亜鉛めっき層１１ｂ，１２ｆの表面の接着剤塗布部１１ｃ，１２ｇ以外の部分にも条痕１１ｄ，１２ｈを形成する場合と比較して、無駄な条痕１１ｄ，１２ｈを少なくすることができる。
【００４１】
以上により、合金化溶融亜鉛めっき層１１ｂ，１２ｆが素地鋼板１１ｅ，１２ｉとの界面から剥離するのを効率的に抑制することができる。
【００４２】
また、条痕１１ｄ，１２ｈは、合金化溶融亜鉛めっき層１１ｂ，１２ｆの表面から素地鋼板１１ｅ，１２ｉの表面まで達するものからなるので、条痕１１ｄ，１２ｈに充填された接着剤２０，２１は、合金化溶融亜鉛めっき層１１ｂ，１２ｆの表面から素地鋼板１１ｅ，１２ｉの表面まで達することになる。このため、条痕１１ｄ，１２ｈに充填された接着剤２０，２１が確実に合金化溶融亜鉛めっき層１１ｂ，１２ｆの剥離の妨げとなり、合金化溶融亜鉛めっき層１１ｂ，１２ｆが素地鋼板１１ｅ，１２ｉとの界面から剥離するのを確実に抑制することができる。
【００４３】
（その他の実施形態）
上記実施形態では、本発明に係る金属製板材の接合構造を、フロアパネル１１の側端フランジ１１ａとサイドシルインナ１２ｂの下端フランジ１２ｅとの接合部に適用しているが、これに限らない。例えば、この接合部以外の、車体パネル部材の端面と車体フレーム部材のフランジとの接合部や、ダッシュパネルの後端部とフロアパネルの前端部との接合部等、車体パネル部材の端面同士の接合部、ルーフサイドレールやサイドシル等の閉断面構造をなす車体部材を構成する構成部材のフランジ同士の接合部などに適用してもよい。あるいは、家電部材など、車体部材以外の部材の接合部に適用してもよい。
【００４４】
また、上記実施形態では、フロアパネル１１の側端フランジ１１ａとサイドシルインナ１２ｂの下端フランジ１２ｅとを接着剤２及びスポット溶接によってウエルドボンド接合しているが、フロアパネル１１の側端フランジ１１ａとサイドシルインナ１２ｂの下端フランジ１２ｅとを少なくとも接着剤２によって接合すればよい。これによれば、上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００４５】
また、上記実施形態では、フロアパネル１１及びサイドシルインナ１２ｂの両方をＧＡめっき鋼板材で構成しているが、それらのうち一方のみをＧＡめっき鋼板材で構成してもよい。
【００４６】
また、上記実施形態では、条痕１１ｄ，１２ｈを、フロアパネル１１の側端フランジ１１ａの接着剤塗布部１１ｃ及びサイドシルインナ１２ｂの下端フランジ１２ｅの接着剤塗布部１２ｇにそれぞれ形成しているが、それらのうち一方のみに形成してもよい。
【００４７】
また、上記実施形態では、条痕１１ｄ，１２ｈは、接着剤２の長さ方向に延びる直線状のものであるが、これに限らない。例えば、図５に示すように、条痕１１ｄ，１２ｈは、接着剤２の長さ方向に延びる波状のものであってもよい。あるいは、図６に示すように、条痕１１ｄ，１２ｈは、接着剤２の長さ方向に延びるジグサグ状のものであってもよい。あるいは、図７に示すように、条痕１１ｄ，１２ｈは、接着剤２の長さ方向に延びる連続ループ状のものであってもよい。
【００４８】
また、上記実施形態では、条痕１１ｄ，１２ｈは、接着剤２の長さ方向と平行に延びるものであるが、接着剤２の長さ方向に対して所定角度傾斜して延びるものであってもよい。あるいは、それらが混在してもよい。例えば、図８に示すように、フロアパネル１１の側端フランジ１１ａの条痕を、接着剤２の長さ方向と平行に延びる直線状の２本の条痕１１ｆと、これらの条痕１１ｆ，１１ｆの間に接着剤２の長さ方向に列状に並ぶ、条痕１１ｆと交差しないＸ状の複数の条痕１１ｇとで構成してもよい。このＸ状の条痕１１ｇは、接着剤２の長さ方向に対してその幅方向一方側に所定角度傾斜して延びる直線状の１本の条痕１１ｈと、接着剤２の長さ方向に対してその幅方向他方側に上記所定角度傾斜して延びる直線状の１本の条痕１１ｉとからなる。尚、サイドシルインナ１２ｂの下端フランジ１２ｅの条痕については、図示省略するが、図８に示す条痕１１ｆ，１１ｇと同様の構成である。このように、接着剤２の長さ方向と平行に延びる条痕１１ｆと接着剤２の長さ方向に対して所定角度傾斜して延びる条痕１１ｈ，１１ｉとが混在すれば、ＧＡめっき層１１ｂ，１２ｆが素地鋼板１１ｅ，１２ｉとの界面からあるゆる方向に剥離しても、その剥離を抑制することができる。
【００４９】
また、上記実施形態では、条痕１１ｄ，１２ｈを、その密度が接着剤２の上端側が下端側よりも高くなるように形成しているが、これに限らない。例えば、図９に示すように、条痕１１ｄを、その密度が接着剤２の幅方向両端側が中央側よりも高くなるように（即ち、その数が接着剤２の幅方向両端側が中央側よりも多くなるように）形成してもよい。尚、条痕１２ｈについては、図示省略するが、図９に示す条痕１１ｄと同様の構成である。これによれば、条痕１１ｄ，１２ｈを、その密度が接着剤２の幅方向両端側が中央側よりも高くなるように複数形成しているので、接着剤２の幅方向両端側の条痕１１ｄ，１２ｈの数が比較的多くなり、接着剤２の幅方向両端側に応力分布が高度に局在化するのを抑制することができる。
【００５０】
あるいは、図１０に示すように、条痕１１ｄを、その密度が接着剤２の幅方向中央側が両端側よりも高くなるように（即ち、その数が接着剤２の幅方向中央側が両端側よりも多くなるように）形成してもよい。尚、条痕１２ｈについては、図示省略するが、図１０に示す条痕１１ｄと同様の構成である。これによれば、条痕１１ｄ，１２ｈを、その密度が接着剤２の幅方向中央側が両端側よりも高くなるよう複数形成しているので、厳しい腐食環境下に置かれる、接着剤２の幅方向両端側の、条痕１１ｄ，１２ｈの数が比較的少なくなり、接着剤２の幅方向両端側の素地鋼板１１ｅ，１２ｉの露出が比較的少なくなる。このため、防錆性を確保することができる。
【００５１】
また、上記実施形態では、フロアパネル１１の側端フランジ１１ａの接着剤塗布部１１ｃ及びサイドシルインナ１２ｂの下端フランジ１２ｅの接着剤塗布部１２ｇに条痕１１ｄ，１２ｈをそれぞれ形成しているが、図１１に示すように、接着剤２の長さ方向に列状に並ぶ複数の穴１１ｊ，１２ｊからなる孔部１１ｋ，１２ｋをそれぞれ形成してもよい。図１１に示す穴１１ｊ，１２ｊは、接着剤２の長さ方向と平行に延びるものである。さらに、条痕１１ｄ，１２ｈと孔部１１ｋ，１２ｋとを混在形成してもよい。これらによれば、上記実施形態と同様の効果が得られる。尚、図１１に示す孔部１１ｋ，１２ｋは、接着剤２の長さ方向と平行に延びるものであるが、これに限らず、例えば、接着剤２の長さ方向に対して所定角度傾斜して延びるものであってもよい。
【００５２】
また、上記実施形態では、条痕１１ｄ，１２ｈは、ＧＡめっき層１１ｂ，１２ｆの表面から素地鋼板１１ｅ，１２ｉの表面まで達するものであるが、素地鋼板１１ｅ，１２ｉの表面まで達していなくてもよい。尚、上記孔部１１ｋ，１２ｋについても、同様である。但し、ＧＡめっき層１１ｂ，１２ｆが素地鋼板１１ｅ，１２ｉとの界面から剥離するのを抑制する観点からは、素地鋼板１１ｅ，１２ｉの表面まで達するのが望ましい。
【００５３】
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。
【００５４】
このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【実施例】
【００５５】
以下、本発明に係る金属製板材の接合構造を具体的に説明する。
【００５６】
（ＧＡめっき鋼板材同士の接合）
まず、２枚のＧＡめっき鋼板材同士を接着剤によって接合した金属製板材の接合構造について説明する。
【００５７】
＜試験片＞
実施例１〜５及び比較例１の試験片として、図１２に示すように、２枚のＧＡめっき鋼板材のうち一方のＧＡめっき鋼板材の板長さ方向一端部と他方のＧＡめっき鋼板材の板長さ方向一端部とを接着剤によって接合したものを、それぞれ５つずつ準備した。
【００５８】
上記ＧＡめっき鋼板材として、日本鉄鋼連盟規格のＪＡＣ２７０Ｅであって、板長さが１００ｍｍ、板幅が２５ｍｍ、板厚が０．８ｍｍ、片面あたりのめっき目付量が５５ｇ／ｍ２のものを用いた。ＧＡめっき鋼板材の表面における接着剤の塗布面（以下、接着剤塗布面という）の、板長さ方向の長さを１２．５ｍｍと、板幅方向の長さを２５ｍｍとした。つまり、板方向長さを接着剤の幅方向と、板幅方向を接着の長さ方向と、それぞれ一致させた。
【００５９】
上記接着剤として、エポキシ系熱硬化型接着剤（セメダインヘンケル社製）を用いた。接着剤の層厚を０．３ｍｍとした。接着剤を塗布した後、上記試験片をオーブンにおいて１６０℃で２５分加熱することにより、接着剤を加熱硬化した。
【００６０】
＜線状痕＞
実施例１〜５の両ＧＡめっき鋼板材の接着剤塗布面には、それぞれ、これらの接着剤塗布面に接着剤を塗布する前において、ＧＡめっき層の表面から素地鋼板の表面まで達する、比較的太い線状痕（傷）をカッターナイフで付けた。
【００６１】
−実施例１−
実施例１の線状痕として、以下のようなものを付けた。つまり、図１３に示すように、接着剤の長さ方向と平行に延びて接着剤塗布面における接着剤の長さ方向一端から他端まで達する直線状の４本の線状痕を、互いに接着剤の幅方向に等間隔で付けた。
【００６２】
−実施例２−
実施例２の線状痕として、以下のようなものを付けた。つまり、図１４に示すように、接着剤塗布面における接着剤の幅方向両端からその幅方向内側に４ｍｍ入った部分に、それぞれ、接着剤の長さ方向と平行に延びて接着剤塗布面における接着剤の長さ方向一端から他端まで達する直線状の線状痕を１本ずつ付けた。これらの直線状の線状痕の間に、直線状の線状痕と交差しないＸ状の４つの線状痕を、互いに接着剤の長さ方向に等間隔で付けた。このＸ状の線状痕を、接着剤の長さ方向に対してその幅方向一方側に所定角度傾斜して延びる直線状の１本の線状痕と、接着剤の長さ方向に対してその幅方向他方側に上記所定角度傾斜して延びる直線状の１本の線状痕とで構成した。尚、上記所定角度は、４５°よりも小さい角度である。
【００６３】
−実施例３−
実施例３の線状痕として、以下のようなものを付けた。つまり、図１５に示すように、接着剤塗布面における接着剤の幅方向両端からその幅方向内側に４ｍｍ入った部分までの領域（即ち、接着剤塗布面における接着剤の幅方向両端部）に、それぞれ、接着剤の長さ方向と平行に延びて接着剤塗布面における接着剤の長さ方向一端から他端まで達する直線状の３本の線状痕を、互いに接着剤の幅方向に等間隔で付けた。
【００６４】
−実施例４−
実施例４の線状痕として、以下のようなものを付けた。つまり、図１６に示すように、接着剤塗布面における接着剤の幅方向両端からその幅方向内側に４ｍｍ入った部分までの領域に、それぞれ、接着剤の長さ方向に対してその幅方向一方側に所定角度傾斜して延びて接着剤塗布面における接着剤の長さ方向一端から他端まで達する直線状の第１線状痕を１本ずつ付けた。上記領域に、それぞれ、接着剤の長さ方向に対してその幅方向他方側に上記所定角度傾斜して延びて第１線状痕と交差する直線状の第２線状痕を３本ずつ、互いに接着剤の長さ方向且つ幅方向に等間隔で付けた。第２線状痕の、接着剤長さ方向の長さを８〜１０ｍｍと、相隣り合う第２線状痕の、接着剤長さ方向の距離を３〜５ｍｍとした。
【００６５】
−実施例５−
実施例５の線状痕として、以下のようなものを付けた。つまり、図１７に示すように、接着剤塗布面における接着剤の幅方向中央部に、長軸方向が接着剤の幅方向に一致する楕円状の４つの線状痕を、互いに接着剤の長さ方向に等間隔で付けた。これらの楕円状の線状痕の間に、それぞれ、Ｘ状の線状痕を３つずつ、互いに接着剤の幅方向に等間隔で付けた。このＸ状の線状痕を、接着剤の長さ方向に対してその幅方向一方側に所定角度傾斜して延びる直線状の１本の線状痕と、接着剤の長さ方向に対してその幅方向他方側に上記所定角度傾斜して延びる直線状の１本の線状痕とで構成した。
【００６６】
−比較例１−
比較例１の両ＧＡめっき鋼板材の接着剤塗布面には、線状痕を付けなかった。
【００６７】
＜試験＞
図１８に示すように、実施例１〜５及び比較例１の各試験片に対して、試験片を構成する２枚のＧＡめっき鋼板材をそれぞれ接着剤の幅方向外側に引っ張る引張りせん断強度試験を行った。この引張りせん断強度試験のチャック間距離を１００ｍｍと、引張り速度を１０ｍｍ／ｍｉｎとした。
【００６８】
引張りせん断強度試験の結果に基づいて、実施例１〜５及び比較例１の各試験片の、ラップシェア強度及び接合部が破断するまでの吸収エネルギーを算出した。これらの算出値に基づいて、実施例１〜５及び比較例１の試験片の、ラップシェア強度及び吸収エネルギーの平均値を算出した。尚、吸収エネルギーは、後述する荷重変位曲線の積分値に相当するものである。
【００６９】
また、引張りせん断強度試験の結果に基づいて、実施例１〜５及び比較例１の試験片の接合部の荷重変位曲線を求めた。これらの荷重変位曲線に基づいて、実施例１〜５及び比較例１の試験片の接合部の、荷重差分と変位との関係を求めた。
【００７０】
荷重差分と変位との関係は、以下のように求める。つまり、ｉ番目の変位をＸｉと、ｉ番目の荷重をＦｉと、ｉ＋１番目の変位をＸｉ＋１と、ｉ＋１番目の荷重をＦｉ＋１と、ｉ番目の荷重差分をΔＦｉとすると、ΔＦｉは、以下の式で示される。
ΔＦｉ＝Ｆｉ＋１−Ｆｉ
【００７１】
そして、ΔＦｉをＸｉに対してプロットしたグラフを作成する。尚、ΔＦｉとΔＦｉ＋１との時間間隔は、２００ｍｓｅｃである。
【００７２】
＜試験結果＞
【表１】
【００７３】
表１は、実施例１〜５及び比較例１の試験片の、ラップシェア強度及び吸収エネルギーの平均値を示す。表１から明らかなように、実施例１〜５のものは、比較例１のものよりも、ラップシェア強度及び吸収エネルギーの平均値のいずれも大きかった。
【００７４】
図１９は、実施例２及び比較例１の試験片の荷重変位曲線を示し、一点鎖線は、実施例２のものを、実線は、比較例１のものを、それぞれ示す。これらから明らかなように、実施例２のものは、比較例１のものよりも、接合部の破断時における荷重及び変位のいずれも大きかった。
【００７５】
図２０は、試験片の、荷重差分と変位との関係を示し、（ａ）は、実施例２のものを、（ｂ）は、比較例１のものを、それぞれ示す。図２０において、荷重差分がきわめて小さくなる直前は、ＧＡめっき層が荷重に耐えられず破壊した時と、荷重差分がきわめて小さくなった時は、そのめっき破壊部の素地鋼板が塑性変形した時と考えられる。図２０から明らかなように、実施例２のものでは、荷重差分がきわめて小さくなった時が複数回あったが、比較例１のものでは、荷重差分がきわめて小さくなった時は１回だけであった。このことから、線状痕を付けると、ＧＡめっき層全体が一気に素地鋼板との界面から剥離するのが抑制され（即ち、ＧＡめっき層が段階的に素地鋼板との界面から剥離するようになり）、ひいては、塑性変形能が比較的小さいＧＡめっき鋼板材の伸びが大きくなると考えられる。
【００７６】
尚、実施例１、３〜５の試験片の荷重変位曲線や荷重差分と変位との関係については、示していないが、実施例２の試験片の荷重変位曲線や荷重差分と変位との関係と同様の特徴を示した。
【００７７】
（ＧＡめっき鋼板材とアルミニウム合金板材との接合）
次に、１枚のＧＡめっき鋼板材と１枚のアルミニウム合金板材とを接着剤によって接合した金属製板材の接合構造について説明する。
【００７８】
＜試験片＞
実施例６及び比較例２の試験片として、ＧＡめっき鋼板材の板長さ方向一端部とアルミニウム合金板材の板長さ方向一端部とを接着剤によって接合したものを、それぞれ３つずつ準備した（図１２を参照）。
【００７９】
上記ＧＡめっき鋼板材として、上記実施例１〜５及び比較例１のＧＡめっき鋼板材と同様のものを用いた。ＧＡめっき鋼板材の接着剤塗布面の、板長さ方向の長さを１２．５ｍｍと、板幅方向の長さを２５ｍｍとした。
【００８０】
上記アルミニウム合金板材として、ＡＡ６０２０相当品であって、板長さが１００ｍｍ、板幅が２５ｍｍ、板厚が１．０ｍｍのものを用いた。アルミニウム合金板材の接着剤塗布面の、板長さ方向の長さを１２．５ｍｍと、板幅方向の長さを２５ｍｍとした。
【００８１】
上記接着剤として、上記実施例１〜５及び比較例１の接着剤と同様のものを用いた。接着剤の層厚を０．３ｍｍとした。接着剤を塗布した後、上記試験片をオーブンにおいて１６０℃で２５分加熱することにより、接着剤を加熱硬化した。
【００８２】
＜線状痕＞
−実施例６−
実施例６のＧＡめっき鋼板材の接着剤塗布面には、この接着剤塗布面に接着剤を塗布する前において、上記実施例２と同様の線状痕をカッターナイフで付けた。
【００８３】
−比較例−
比較例２のＧＡめっき鋼板材の接着剤塗布面には、線状痕を付けなかった。
【００８４】
＜試験＞
実施例６及び比較例２の各試験片に対して上記引張りせん断強度試験を行った（図１８を参照）。この引張りせん断強度試験のチャック間距離を１００ｍｍと、引張り速度を１０ｍｍ／ｍｉｎとした。
【００８５】
引張りせん断強度試験の結果に基づいて、実施例６及び比較例２の各試験片の、ラップシェア強度及び接合部が破断するまでの吸収エネルギーを算出し、これらの算出値に基づいて、実施例６及び比較例２の試験片の、ラップシェア強度及び吸収エネルギーの平均値を算出した。
【００８６】
また、引張りせん断強度試験の結果に基づいて、実施例６及び比較例２の試験片の接合部の荷重変位曲線を求めた。これらの荷重変位曲線に基づいて、実施例６及び比較例２の試験片の接合部の、荷重差分と変位との関係を求めた。
【００８７】
＜試験結果＞
【表２】
【００８８】
表２は、実施例６及び比較例２の試験片の、ラップシェア強度及び吸収エネルギーの平均値を示す。表２から明らかなように、実施例６のものは、比較例２のものよりも、ラップシェア強度及び吸収エネルギーの平均値のいずれも大きかった。
【００８９】
尚、実施例６の試験片の荷重変位曲線や荷重差分と変位との関係については、示していないが、上記実施例２の試験片の荷重変位曲線や荷重差分と変位との関係と同様の特徴を示した。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
以上説明したように、本発明にかかる金属製板材の接合構造は、金属製板材としての合金化溶融亜鉛めっき鋼板材の合金化溶融亜鉛めっき層が素地鋼板との界面から剥離するのを効率的に抑制することが必要な用途等に適用できる。
【符号の説明】
【００９１】
１１ フロアパネル（金属製板材、合金化溶融亜鉛めっき鋼板材）
１１ａ 側端フランジ
１１ｂ 合金化溶融亜鉛めっき層
１１ｃ 接着剤塗布部（接着剤の塗布部分）
１１ｄ 条痕（孔部、溝）
１１ｅ 素地鋼板
１１ｊ 穴
１１ｋ 孔部
１２ サイドシル
１２ｂ サイドシルインナ（金属製板材、合金化溶融亜鉛めっき鋼板材）
１２ｅ 下端フランジ
１２ｆ 合金化溶融亜鉛めっき層
１２ｇ 接着剤塗布部（接着剤の塗布部分）
１２ｈ 条痕（孔部、溝）
１２ｉ 素地鋼板
１２ｊ 穴
１２ｋ 孔部
２ 接着剤
２０，２１ 条痕に充填された接着剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製板材同士を少なくとも接着剤によって接合した金属製板材の接合構造であって、
上記金属製板材のうち少なくとも一方は、素地鋼板の表面に合金化溶融亜鉛めっき層が形成された合金化溶融亜鉛めっき鋼板材であり、
上記合金化溶融亜鉛めっき層の表面における上記接着剤の塗布部分には、該接着剤の長さ方向に延びる溝及び上記接着剤の長さ方向に列状に並ぶ複数の穴のうち少なくとも一方からなる孔部が形成されていることを特徴とする金属製板材の接合構造。
【請求項２】
請求項１記載の金属製板材の接合構造において、
上記孔部は、上記接着剤の長さ方向と平行に延びて上記合金化溶融亜鉛めっき層の表面から上記素地鋼板の表面まで達するもの及び上記接着剤の長さ方向に対して所定角度傾斜して延びて上記合金化溶融亜鉛めっき層の表面から上記素地鋼板の表面まで達するもののうち少なくとも一方からなることを特徴とする金属製板材の接合構造。
【請求項３】
請求項１又は２記載の金属製板材の接合構造において、
上記孔部は、その密度が上記接着剤の幅方向両端側が中央側よりも高くなるように複数形成されていることを特徴とする金属製板材の接合構造。
【請求項４】
請求項１又は２記載の金属製板材の接合構造において、
上記孔部は、その密度が上記接着剤の幅方向中央側が両端側よりも高くなるよう複数形成されていることを特徴とする金属製板材の接合構造。
【請求項１】
金属製板材同士を少なくとも接着剤によって接合した金属製板材の接合構造であって、
上記金属製板材のうち少なくとも一方は、素地鋼板の表面に合金化溶融亜鉛めっき層が形成された合金化溶融亜鉛めっき鋼板材であり、
上記合金化溶融亜鉛めっき層の表面における上記接着剤の塗布部分には、該接着剤の長さ方向に延びる溝及び上記接着剤の長さ方向に列状に並ぶ複数の穴のうち少なくとも一方からなる孔部が形成されていることを特徴とする金属製板材の接合構造。
【請求項２】
請求項１記載の金属製板材の接合構造において、
上記孔部は、上記接着剤の長さ方向と平行に延びて上記合金化溶融亜鉛めっき層の表面から上記素地鋼板の表面まで達するもの及び上記接着剤の長さ方向に対して所定角度傾斜して延びて上記合金化溶融亜鉛めっき層の表面から上記素地鋼板の表面まで達するもののうち少なくとも一方からなることを特徴とする金属製板材の接合構造。
【請求項３】
請求項１又は２記載の金属製板材の接合構造において、
上記孔部は、その密度が上記接着剤の幅方向両端側が中央側よりも高くなるように複数形成されていることを特徴とする金属製板材の接合構造。
【請求項４】
請求項１又は２記載の金属製板材の接合構造において、
上記孔部は、その密度が上記接着剤の幅方向中央側が両端側よりも高くなるよう複数形成されていることを特徴とする金属製板材の接合構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１１−７２５０（Ｐ２０１１−７２５０Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５０７３７（Ｐ２００９−１５０７３７）
【出願日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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